JPH07220118A - 地形表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メッシュで構成される三次元デジタル地形デ
ータの処理回数を削減し実時間での地形表示ができる地
形表示装置を得る。 【構成】 三次元地形を表示する出力表示装置と、平面
を単位とする地形の立体形状モデルを作成する表示処理
装置と、表示する地形範囲を入力する入力指示装置と、
前記入力指示装置で設定した範囲の地形データを検索し
データを読み込むデータ検索装置と、三次元デジタル地
形データを格納したデータベース管理装置と、格子点上
の地形データを地形の陰影状況を表すパラメータに変換
する変換装置と、前記地形データおよび前記パラメータ
を格納する表示データ格納装置とを備える。 【効果】 処理の回数を削減することにより実時間での
表示が可能になる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フライトシミュレー
タやドライブシミュレータなどの、コンピュータグラフ
ィックスにより疑似的に周囲の地形を生成し表示する地
形表示装置において、デジタル地形データを処理し、三
次元的な地形を実時間でかつリアルに表示するための地
形表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フライトシミュレータやドライブシミュ
レータでは、機内または車内からみえる周囲の地形を模
擬表示するために、コンピュータグラフィックスが使わ
れている。また、これらシミュレータにおける地形表示
では、臨場感や本物らしさを出すために、動画像を生成
・表示している。動画像を生成・表示するために、従来
用いられてきた地形表示装置の一実施例を図１６を用い
て説明する。図１６は、従来の地形表示装置のブロック
図であり、図において、データベース管理装置１は、緯
度・経度・標高の各数値で構成されたデジタル地形デー
タを格納した装置である。入力指示装置２は、表示する
地域を設定する装置である。データ検索装置３は、前記
入力指示装置２で設定した地域と、あらかじめ定められ
た位置および方位にしたがい、表示する地域にある地形
データを前記データベース管理装置１から検索する装置
である。表示処理装置４は、前記データ検索装置３で検
索した地形データを入力し、各地形データに対応した陰
影の度合いを決定するパラメータを計算し、さらに、地
形の表面形状を多数の平面の連なりで表したモデル（以
降、表面モデルと呼ぶ）を用いてモデリングする装置で
ある。出力表示装置５は、作成した表面モデルの頂点座
標を入力し、地形を表した平面が他の平面の影に隠れて
みえなければ消去する処理（以降、隠面消去処理と呼
ぶ）や、地形を構成する各平面に対して、光源の位置
や、周囲の環境条件により定まる明るさを決定する処理
（以降、シェーディング処理と呼ぶ）を行い、三次元の
地形を表示する装置である。

【０００３】次に、図１６に示した装置の動作について
説明する。データベース管理装置１は、メッシュ単位で
測定された経度・緯度・標高の各数値データからなる地
形データを蓄積している。入力指示装置２は、ユーザの
入力する指示にしたがい地形データの表示地域を設定す
る。データ検索装置３では、前記入力指示装置２で設定
された地域と、あらかじめ設定しておいた位置および方
位をもとに、前記データベース管理装置１から表示に必
要な地域の地形データの検索を行う。表示処理装置４で
は、データ検索装置３で検索した地形データを入力し、
ある地形データに注目して、その地形データを頂点とす
る６つの三角形をした面を作り、その各々の三角形をし
た面について法線ベクトルを計算し、さらに求めた６つ
の法線ベクトルを合成し正規化することにより、そのデ
ータに対応した陰影の度合いを決定するパラメータに変
換する。入力した全ての地形データについて、上記の変
換処理を繰り返し行う。また、表示処理装置４では、前
記のパラメータに変換する処理のほかに、表示する地形
を平面にて実現するためのモデルの作成（以降、モデリ
ングと呼ぶ）を行う。上記のモデルを作成するには、地
形の表面を多角形で近似する作業が必要である。この場
合、三次元空間内に存在する多角形の頂点の数として４
以上を許すと、それらの頂点から構成した面が、かなら
ずしも平面の条件を満たさないことがある。しかし、頂
点の数が３の三角形に限定すると、三次元空間内の３点
で構成した面は必ず同一平面上になるので、出力表示装
置で行う隠面処理が矛盾なく実行できる。したがって、
入力したｎ個の頂点により構成した地形をｎ−２個の三
角形（以降、三角形パッチと呼ぶ）で構成した平面デー
タ構成にすることによって、表面モデルを作成する。そ
の作成した表面モデルにおける各平面ごとに頂点の座標
を、時計周りもしくは反時計周りで表示装置に入力す
る。出力表示装置５では、入力した各平面の頂点座標か
ら、その平面が他の平面に隠されているかのチェックを
行い、もし隠されている場合には隠面消去の処理を行
い、シェーディングの処理を行い、三次元地形を表示す
る。これらの一連の動作を繰り返すことにより、動画を
生成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、シミュ
レータでは臨場感や本物らしさを出すために動画を用い
てきたが、さらに、臨場感を出すために実時間でかつ良
質な動画像の生成が必要とされている。しかし、従来の
地形表示装置は前記のように構成されており、地形のよ
うに複雑な形状をしたものを表示しようとすると、地形
を三角形パッチを用いて近似して表示するため、近似に
用いる三角形パッチの数が膨大となり、三角形パッチご
とに処理が行われるため時間がかかり、さらに画面を更
新するたびに、表示に用いる陰影の度合いを表すパラメ
ータへの変換が繰り返されるため、処理の回数が増え地
形を実時間で表示できないという問題点があった。ま
た、処理時間を減らすためにメッシュの数を単純に間引
き三角形パッチの数を減らしたのでは、良質な表示画面
が得られないという問題点があった。つまり、ドライブ
シミュレータなどにおいて、地形のように複雑な形状を
表面モデルを使って表示する場合、地形に対して効果的
でかつ少ない数の三角形パッチによる近似処理が要求さ
れることになる。

【０００５】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、メッシュで構成される三次元デジ
タル地形データの処理回数を削減するとともに、表示に
用いるメッシュ数を減らし、地形表面の近似に用いられ
ている三角形パッチの数を削減し、処理時間を短縮し高
速な地形表示を可能にする地形表示装置を得ることを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる実施
例１の地形表示装置においては、緯度・経度・標高から
構成される三次元デジタル地形データを格納したデータ
ベース管理装置から地形データを入力し、地形データが
存在する各格子点ごとに、その格子点を含む６つの三角
形を形成し、各６つの三角形ごとに法線ベクトルを計算
し、求まった法線ベクトルを合成し、正規化することに
より、注目している格子点における地形の陰影状況を表
すパラメータに変換する変換装置と、前記変換装置にて
求めたパラメータおよびデータベース管理装置から入力
した地形データを格納する表示データ格納装置を備えた
ものである。

【０００７】また、実施例２にかかわる地形表示装置に
おいては、入力した地形データをメッシュ単位で４分割
し、分割したメッシュ内に含まれる標高データの最大値
と最小値から標高差を求め、その標高差としきい値とを
比較し、大きい場合は標高差がしきい値より小さくなる
か、最小メッシュサイズになるまでそのメッシュを４分
割を繰り返すことにより、地形データを木の形をした階
層構造（以降、Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ構造と呼ぶ）を持つ
データにするとともに、データの数を削減することでデ
ータを圧縮するデータ圧縮装置と、圧縮された地形デー
タの持つＱｕａｄ Ｔｒｅｅ構造に着目し、そのＱｕａ
ｄ Ｔｒｅｅ構造を行き掛け順になぞることにより、表
示に必要なデータを探索する圧縮データ検索装置とを備
えたものである。

【０００８】さらに、実施例３にかかわる地形表示装置
においては、データ圧縮装置にて圧縮したメッシュ単位
のデータを、隣接する８近傍のメッシュについて、注目
しているメッシュより大きなサイズのメッシュが存在す
るかどうかを調べ、大きいサイズのメッシュが存在する
場合、その大きなサイズのメッシュから補正した地形デ
ータを用いることで地形データの整合をとる。さらに、
各メッシュにおける４つの格子点について、その各格子
点に接している全てのメッシュのうち、最も大きいサイ
ズのメッシュに対応した地形の陰影状況を表すパラメー
タをその格子点に与えることで、異なるサイズのメッシ
ュ間の整合をとる整合装置を備えたものである。

【０００９】

【作用】この発明の実施例１の地形表示装置は、変換装
置にて地形表面の陰影状況を表すパラメータを計算し、
地形データとともに、新たに備えられた表示データ格納
装置に格納することで、データベース管理装置へのアク
セス回数、および地形表面の陰影状況を表すパラメータ
の演算回数を減少でき、高速な三次元地形表示を行うこ
とができる。

【００１０】また、実施例２の地形表示装置において
は、地形データ圧縮装置にて表示する地形が平らな面で
あるか、それとも傾斜のある面であるかを判定し、平ら
な面である部分については粗なメッシュにて表示し、傾
斜のある面については密なメッシュで表示することによ
りデータを圧縮し、高速な三次元地形表示を行うことが
できる。

【００１１】さらに、実施例３の地形表示装置において
は、隣接するメッシュ間でサイズが違う場合、整合装置
にて大きなメッシュにおける地形データからデータを補
間することで整合に用いるデータを求め、そのデータを
表示に用いることで、隣接する異なるサイズのメッシュ
間での地形データの整合をとることにより、高精細な三
次元地形画像を得ることができる。

【００１２】

【実施例】

実施例１．この発明の実施例１につき、具体的図面によ
って説明する。図１は、この発明による地形表示装置の
一実施例におけるブロツク図である。図において、１、
２、３、５は上記従来装置と全く同一のものである。６
は表示用のパラメータを算出する変換装置であり、７は
地形データおよび表示用パラメータを格納する表示デー
タ格納装置である。８は表示処理装置であり、図１６に
示した従来装置における表示処理装置４の隠面消去およ
びシェーディング機能のみを有する装置である。この発
明による地形表示装置は上記の１〜３、５〜８で構成し
た。

【００１３】また、図４はこの発明の実施例１の処理手
順を示すフローチャートである。以下に、図４における
処理手順について述べる。第４図に示されるように、地
形データ入力手順９を行うことにより、地形データを格
納したデータベース管理装置１から地形データを得る。
地形データを変換装置６に入力し、変換手順１０を実行
することにより、表示する地形の陰影状況を表すパラメ
ータに変換する。データ格納手段１１を行うことにより
地形データと対応付けし、前記変換手順１０で変換した
パラメータを表示データ格納装置７に格納する。ここ
で、ユーザにより入力指示装置２を用いて、検索指示入
力手段１２を行うことにより、表示範囲を設定する。そ
の設定に従いデータ検索手順１３を行うことにより、地
形データを読み込む。表示処理手順１４を行うことによ
り、表示処理装置８に入力された地形データ、および地
形の陰影状況を表すパラメータから、地形表面の形状を
平面を用いて表現した表面モデルを作成する。作成した
表面モデルの各頂点の座標を出力表示装置５に入力する
と、出力表示手順１５を行い三次元地形を表示する。さ
らに、この装置を適用するシミュレータにおいて、デー
タ検索範囲設定手段１６を行い、移動方向に合わせて次
に表示すべきデータの範囲を自動計算し、表示データ格
納装置からその範囲に合わせてデータを検索する。以
降、データの検索手段１３〜データ検索範囲設定手段１
６を繰り返し実施する。次に、変換手順１０の動作につ
いて説明する。図５のフローチャートに示すように、図
１の装置において地形データを格納したデータベース管
理装置１から、データ入力処理手段１７を行うことによ
り地形データを入力する。入力した地形データの１つの
格子点に注目し、三角形形成手順１８を行い、その格子
点を頂点として６つの三角形を作成する。作成した三角
形ごとに法線ベクトル算出手順１９を行い、一つの頂点
に対応した三角形ごとの法線ベクトルを６つ求める。求
めた６つの法線ベクトルを法線ベクトル合成手順２０を
行い、法線ベクトル正規化手順２１を行うことにより、
注目した１つの格子点上の地形データから、表示する地
形の陰影状況を表すパラメータに変換する。上記の１７
〜２１までの動作を入力した全ての格子点上のデータに
対して実施し、処理終了判断手順２２を行いパラメータ
への変換を完了する。

【００１４】実施例２．次に、この発明の実施例２とし
て、圧縮装置を使用して地形データ、および表示する地
形の陰影状況を表すパラメータを削減する場合について
図を用いて詳細に説明する。図２は、この発明による地
形表示装置の一実施例におけるブロック図である。図に
おいて、１、２、５は上記従来装置と同一のものであ
る。また６〜８は上記実施例１で記載されている装置と
全く同一のものである。２３は地形データを圧縮するデ
ータ圧縮装置で、２４は圧縮したデータから表示する地
域のデータを検索する圧縮データ検索装置で、この発明
による地形表示装置は上記の１、２、５〜８、２３、２
４で構成される。

【００１５】また、図６はこの発明の実施例２の処理手
順を示すフローチャートである。図６に示されるよう
に、上記実施例１に地形データを圧縮するデータ圧縮手
順２５を変換処理手順１０の後に加え、さらに、データ
検索手順を圧縮されたデータを効率的に検索する圧縮デ
ータ検索手順２６に変更した構成となっている。ここ
で、地形データ圧縮装置の動作について述べる。図７の
フローチャートに示すように、図２の装置において、実
施例１と同様に変換装置６の各手順に従い処理を行う。
次に、圧縮装置データ入力手順２７を行い、地形データ
および表示する地形の陰影状況を表すパラメータを入力
する。分割処理手順２８を行い、入力した地形範囲を４
分割する。標高差算出手順２９を行い、分割されたそれ
ぞれの範囲内のデータを検索し標高差を求める。次に標
高差判断手順３０を行い、求めた標高差がしきい値より
大きいかを判断する。そして大きい場合は、さらにその
範囲を４分割し、標高差を求めしきい値と比較するとい
う作業を最小メッシュサイズになるか、標高差がしきい
値以下になるまで再帰的に行う。一方、標高差がしきい
値以下の場合は、最下層メッシュ記憶手順３１を行うこ
とで、その範囲を最下層の範囲として記憶し、包含され
る標高データを範囲の四隅にある標高データで表す。全
てのメッシュについて分割の判断および、記憶処理が行
われたかを判断する処理終了判断手順３２を行い、全て
の範囲について終了していたら圧縮処理を終え、まだ終
了していない範囲があれば、その範囲について上記分割
および記憶手順を行うことにより、データを階層化（以
降、Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ構造、またはＱｕａｄ Ｔｒｅ
ｅと呼ぶ）し、データの圧縮を完了する。図８はその圧
縮装置の動作の一例を示すものであり、図８の最上位の
階層は表示範囲を示すものであり、それをまず、範囲３
３、３４、３５、３６の４つにメッシュ単位で分割す
る。最初に範囲３３について境界上のデータを含む、範
囲３３内に存在する標高データの標高差を求める。求め
た標高差としきい値とを比較し、ここでは求めた標高差
がしきい値より大きかったので、さらに範囲３３を４分
割して、範囲３７、３８、３９、４０を作る。この階層
においては、まず、範囲３７についての標高差を求めし
きい値と比較する。その結果、しきい値より大きかった
ので、再び範囲３７を４分割し、範囲４１、４２、４
３、４４を作る。そして、範囲４１、４２、４３、４４
は最小メッシュサイズのメッシュであるので、範囲４
１、４２、４３、４４の各４隅の地形データを圧縮後の
地形データとして記憶装置に格納する。これらの比較動
作を繰り返すことにより、図１３の最小メッシュサイズ
で読み込まれた地形データ４５から図１４の様に、圧縮
されたデータ４６を作成することが出来る。つぎに、圧
縮データ検索装置の動作について述べる。図９のフロー
チャートに示すように、図２の装置において、変換装
置、圧縮装置の各手順に従い処理を行う。次に圧縮デー
タ入力手順４７を行い、圧縮されＱｕａｄ Ｔｒｅｅ構
造を持つデータを入力する。入力データに対して、下の
階層を持っているかを判断する細分化判断手順４８を行
い、下に階層を持つ場合には細分化し検索を行う下層検
索手順４９を行い、下の階層を持たない行場合にはその
データを最下層のデータとして検出する最下層判断手順
５０を行う。これをＱｕａｄ Ｔｒｅｅ構造を持つデー
タに対して行うことにより、Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅを行き
がけ順に検索することになり圧縮データの検索を実施す
る。図１０は圧縮装置で圧縮された地形データが木構造
をもっていることを示すものであり、圧縮データ検索装
置の動作の一例を示すものである。まず、木構造の根５
１から探索を始める。まず、節点５２について調べる
と、この節点はさらに枝別れしているので、その枝別れ
している節点５３について調べる。節点５３も同様に節
点５４、５５、５６、５７に枝別れしているのでそれぞ
れの節点について調べる。節点５４、５５、５６、５７
は枝別れしていない節点であるので、この節点に対応す
るメッシュ格子点上に地形データを読み込む。以上のよ
うな、節点の枝別れ判定を節点５２→節点５３→節点５
４→節点５５→節点５６→節点５７→節点５８→節点５
９→節点６０→節点６１→節点６２→節点６３→節点６
４→節点６５→節点６６→節点６７→節点６８→節点６
９→節点７０→節点７１の順に行い、各枝における末端
の節点５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６
１、６３、６４、６６、６７、６８、６９、７０、７１
を得る。得た節点に対応した範囲が検索目標の最下層の
範囲であり、図１５で示す範囲３４、３６、３８、３
９、４０、４１、４２、４３、４４、７２、７３、７
４、７５、７６、７７、７８を得る。

【００１６】実施例３．次に、この発明の実施例３とし
て、整合装置を使用して地形データの整合をとる場合に
ついて図を用いて詳細に説明する。図３は、この発明に
よる地形表示装置の一実施例におけるブロツク図であ
る。図において、１、２、５は上記従来装置と同一のも
のである。また６〜８、２３、２４は上記実施例２で記
載されている装置と全く同一のものである。７９はデー
タの整合をとる整合装置であり、この発明による地形表
示装置は上記の１、２、５〜８、２３、２４、７９で構
成される。

【００１７】また、図１１はこの発明の実施例３の処理
手順を示すフローチャートである。図３に示されるよう
に、上記実施例２に地形データの整合をとる整合手順８
０を圧縮データ検索手順２６の後に加えた構成となって
いる。ここで、整合装置の動作について述べる。図１２
のフローチャートに示すように、図３の装置において、
実施例２と同様に地形データ入力手順９、変換手順１
０、データ圧縮手順２５を行い、表示データ格納装置に
データを格納し、圧縮データ検索手順２６を行い検索し
たデータを入力手順８１に従い地形データと、描画時に
使うメッシュサイズの情報と、表示する地形の陰影状況
を表すパラメータを入力する。メッシュの大きさ判定手
順８２を行い、各メッシュごとに８近傍のメッシュにつ
いて、大きいサイズのメッシュであるかどうかを調べ判
定する。判定の結果、８近傍に大きいメッシュがあれ
ば、地形データ補正手順８３を行い、データの整合を行
うのに用いるデータを算出する。上記８２〜８３の手順
が、全てのメッシュについて行われたかを判断する地形
データ補正処理終了判断手順８４を行い、地形データ全
体に対する整合処理を完了する。つぎに、地形の陰影状
況を表すパラメータ入力手順８５を行い、パラメータを
入力する。入力したパラメータに対して、各格子点に注
目して、最大メッシュ検出手順８６を行い、各格子点に
接している全てのメッシュのうち、最も大きいサイズの
メッシュを検出する。その検出されたメッシュに対応し
たパラメータを用いて、パラメータ補正手順８７を行
い、注目している格子点におけるパラメータの補正をす
る。全ての格子点について行われたかを判断するパラメ
ータ補正処理終了判断手順８８を行い、全ての格子点に
ついて行われているならば、パラメータ補正処理を完了
する。以上のような処理手順により、地形データおよび
表示する地形の陰影状況を表すパラメータの整合をと
る。図１５はその整合装置の動作の一例を示すものであ
り、データ検索装置で検索したメッシュを示すものであ
る。まず、メッシュ４１についてその８近傍に自分より
大きいサイズのメッシュが存在するかを調べる。ここで
は８近傍のメッシュは４２、４３、４４だけであり、注
目するメッシュより大きいサイズのメッシュはないの
で、特に整合をとる必要がなくつぎのメッシュへ処理を
移す。つぎのメッシュ４２では、８近傍のメッシュは３
８、４３、４４、４１であり、メッシュ３８が自分より
大きいサイズのメッシュであるので、メッシュ３８にお
ける左上の格子点上の地形データと左下の格子点上の地
形データから補間して求めたデータを用いて、メッシュ
４２における右下の地形データを補正する。つぎのメッ
シュ４３では、８近傍のメッシュは４１、４２、３８、
３９、４０、４４であり、メッシュ３８、３９、４０が
自分より大きいサイズのメッシュであるが、メッシュ３
８を用いた補正はすでに行っており、またメッシュ３９
とは地形データを共有しているので、ここではメッシュ
４０における右下の格子点上の地形データと左下の格子
点上の地形データから補間して求めたデータを用いて、
メッシュ４３における左下の地形データを補正する。以
上のようにしてメッシュ４１、４２、４３、４４、３
８、３９、４０、３４、７２、７３、７５、７６、７
７、７８、７４、３６についてメッシュの検出、データ
の補正処理を行い、メッシュ４２の右下の地形データす
なわちメッシュ４３の右上の地形データと、メッシュ４
３の左下の地形データすなわちメッシュ４４の右下の地
形データと、メッシュ３８の右下の地形データすなわち
メッシュ３９の右上の地形データと、メッシュ３９の左
下の地形データすなわちメッシュ４０の右下の地形デー
タと、メッシュ７２の右上の地形データすなわちメッシ
ュ７３の左上の地形データと、メッシュ７５の右上の地
形データすなわちメッシュ７６の左上の地形データと、
メッシュ７８の左上の地形データすなわちメッシュ７５
の左下の地形データ、メッシュ７４の左上の地形データ
すなわちメッシュ７２の左下の地形データの計８つの地
形データが補正される。続いて格子点上の地形の陰影状
況を表すパラメータの補正を行う。ここでは、メッシュ
３９について補正を行う場合を示す。まず、メッシュ３
９の左上の格子点から始めて、その格子点に接している
メッシュを調べ、そのうちで最も大きなメッシュに対応
した地形の陰影状況を表すパラメータを入れるわけであ
るが、ここに接しているのはメッシュ４３、３８、３
９、４０であり、その中で大きいメッシュはメッシュ３
８、３９、４０が同じ大きさで、メッシュ４３だけが小
さいサイズのメッシュなので、この場合はメッシュ３９
の地形の陰影状況を表すパラメータを使う。つぎは、メ
ッシュ３９の右上の格子点について接しているメッシュ
を調べると、この格子点に接しているのはメッシュ３
８、３９であるが、ともに同じサイズであるのでメッシ
ュ３９の地形の陰影状況を表すパラメータを用いる。つ
ぎに、メッシュ３９の右下の格子点について接している
メッシュを調べると、この格子点に接しているのはメッ
シュ３９、３４、７２、３６であり、メッシュ３４、３
６がともに同じサイズでありメッシュ３９より大きいの
で、この場合はメッシュ３９の地形の陰影状況を表すパ
ラメータを用いる。メッシュ３９の左下の格子点につい
て接しているメッシュを調べると、この格子点に接して
いるのはメッシュ３９、４０であるが、ともに同じサイ
ズであるのでメッシュ３９の地形の陰影状況を表すパラ
メータを用いる。このようにして一つのメッシュに対し
て行ったことと同じことを、全てのメッシュ格子点に対
して補正を行う。以上のようにして、メッシュ格子点上
の地形データおよび地形の陰影状況を表すパラメータに
対して補正を施すことにより地形全体の整合をとる。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１９】実施例１では表示に必要な地形データを事
前に処理し、地形の陰影状況を表すパラメータとして地
形データと対応付けしておき、表示データ格納装置に格
納しておくことによりデータが変更されるたびに行われ
ていた処理を省略し、処理時間を短縮することができ
る。

【００２０】また、実施例２では三次元デジタル地形デ
ータをメッシュ単位で圧縮することにより、表示に必要
な表面モデルを形成する三角形パッチの数を削減し、平
面の数に比例している表示処理時間を短縮することがで
きる。

【００２１】さらに、実施例３では、整合をとることに
より、異なるサイズのメッシュ同士で接続されていた接
合面の地形データをスムーズつなげるとともに、滑らか
な地形表面を表現できるようにし、精細な表示を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による地形表示装置の実施例１を示す
ブロック図である。

【図２】この発明による地形表示装置の実施例２を示す
ブロック図である。

【図３】この発明による地形表示装置の実施例３を示す
ブロック図である。

【図４】この発明の実施例１の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】この発明の実施例１における地形の陰影状況を
表すパラメータに変換する手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】この発明の実施例２の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図７】この発明の実施例２におけるＱｕａｄ Ｔｒｅ
ｅを用いて地形データを圧縮する処理手順を示すフロー
チャートである。

【図８】この発明の実施例２におけるＱｕａｄ Ｔｒｅ
ｅを用いて地形データを圧縮する処理手順を示す動作説
明図である。

【図９】この発明の実施例２における圧縮されたデータ
を検索する処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】この発明の実施例２におけるＱｕａｄ Ｔｒ
ｅｅ構造をした地形データを検索する処理手順を示す動
作説明図、および圧縮したデータが持つＱｕａｄ Ｔｒ
ｅｅ構造を示した図である。

【図１１】この発明の実施例３の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１２】この発明の実施例３における圧縮されたデー
タの整合をとる処理手順を示すフローチャートである。

【図１３】従来のメッシュデータを示す図である。

【図１４】Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ処理による圧縮後のメッ
シュデータを示す図である。

【図１５】この発明の実施例３における圧縮されたデー
タの整合をとる処理手順を示す動作説明図である。

【図１６】従来の装置の一実施例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 地形データベース管理装置 ２ 入力指示装置 ３ データ検索装置 ４ 従来装置における表示処理装置 ５ 出力表示装置 ６ 変換装置 ７ 表示データ格納装置 ８ 表示処理装置 ９ 地形データ入力手順 １０ 変換手順 １１ データ格納手順 １２ 検索指示入力手順 １３ データ検索手順 １４ 表示処理手順 １５ 出力表示手順 １６ データ検索範囲設定手順 １７ データ入力処理手順 １８ 三角形形成手順 １９ 法線ベクトル算出手順 ２０ 法線ベクトル合成手順 ２１ 法線ベクトル正規化手順 ２２ 処理終了判定手順 ２３ データ圧縮装置 ２４ 圧縮データ検索装置 ２５ 圧縮処理手順 ２６ 圧縮データ検索手順 ２７ 圧縮装置データ入力手順 ２８ 分割処理手順 ２９ 標高差算出手順 ３０ 標高差判断手順 ３１ 最下層メッシュ記憶手順 ３２ 処理終了判断手順 ３３ 表示する範囲を４分割したときの左上の範囲 ３４ 表示する範囲を４分割したときの右上の範囲 ３５ 表示する範囲を４分割したときの右下の範囲 ３６ 表示する範囲を４分割したときの左下の範囲 ３７ 範囲３３を４分割したときの左上の範囲 ３８ 範囲３３を４分割したときの右上の範囲 ３９ 範囲３３を４分割したときの右下の範囲 ４０ 範囲３３を４分割したときの左下の範囲 ４１ 範囲３７を４分割したときの左上の範囲 ４２ 範囲３７を４分割したときの右上の範囲 ４３ 範囲３７を４分割したときの右下の範囲 ４４ 範囲３７を４分割したときの左下の範囲 ４５ 最小メッシュサイズによる従来のデータ ４６ Ｑｕａｄ Ｔｒｅｅ処理による圧縮後のデータ ４７ 圧縮データ入力手順 ４８ 細分化判断手順 ４９ 下層検索手順 ５０ 最下層判定手順 ５１ 表示範囲に対応した節点 ５２ 範囲３３に対応した節点 ５３ 範囲３７に対応した節点 ５４ 範囲４１に対応した節点 ５５ 範囲４２に対応した節点 ５６ 範囲４３に対応した節点 ５７ 範囲４５に対応した節点 ５８ 範囲３８に対応した節点 ５９ 範囲３９に対応した節点 ６０ 範囲４０に対応した節点 ６１ 範囲３４に対応した節点 ６２ 範囲３５に対応した節点 ６３ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した左上の範囲に対応した節点 ６４ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した右上の範囲に対応した節点 ６５ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した右下の範囲に対応した節点 ６６ 節点６５に対応した範囲を４分割した左上の範囲
に対応した節点 ６７ 節点６５に対応した範囲を４分割した右上の範囲
に対応した節点 ６８ 節点６５に対応した範囲を４分割した右下の範囲
に対応した節点 ６９ 節点６５に対応した範囲を４分割した左下の範囲
に対応した節点 ７０ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した左下の範囲に対応した節点 ７１ 範囲３６に対応した節点 ７２ 範囲３５を４分割したときの左上の範囲 ７３ 範囲３５を４分割したときの右上の範囲 ７４ 範囲３５を４分割したときの左下の範囲 ７５ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した左上の範囲 ７６ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した右上の範囲 ７７ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した右下の範囲 ７８ 範囲３５を４分割した右下の範囲をさらに４分割
した左下の範囲 ７９ 整合装置 ８０ 圧縮データ整合手順 ８１ メッシュ情報入力手順 ８２ メッシュサイズ判定手順 ８３ 地形データ補正手順 ８４ 地形データ補正処理終了判定手順 ８５ 地形の陰影状況を表すパラメータ入力手順 ８６ 最大メッシュ検出手順 ８７ 地形の陰影状況を表すパラメータ補正手順 ８８ 整合処理終了判断手順

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 緯度・経度・標高の各数値から構成され
   るデジタル地形データを格納したデータベース管理装置
   と、前記データベース管理装置から地形データを入力
   し、表示に必要な地形表面の陰影の度合いを表すパラメ
   ータに変換する変換装置と、前記データベース管理装置
   から入力した地形データおよび前記変換装置からのパラ
   メータを格納する表示データ格納装置と、表示する地域
   を設定する入力指示装置と、前記入力指示装置で設定し
   た地域と、あらかじめ設定しておいた位置および方位に
   より表示する地域の地形データを、前記表示データ格納
   装置から検索するデータ検索装置と、検索した地形デー
   タを入力し、その地形データに平面を張り付けることに
   より地形表面の立体形状モデルを作成する表示処理装置
   と、前記表示処理装置にて作成した形状モデルの頂点座
   標を入力し、三次元の地形として表示する出力表示装置
   とで構成したことを特徴とする地形表示装置。
2. 【請求項２】 緯度・経度・標高の各数値から構成され
   るデジタル地形データを格納したデータベース管理装置
   と、前記データベース管理装置から地形データを入力
   し、表示に必要な地形表面の陰影の度合いを表すパラメ
   ータに変換する変換装置と、前記データベース管理装置
   から入力した地形データを圧縮するデータ圧縮装置と、
   前記データ圧縮装置で圧縮した地形データおよび前記変
   換装置からのパラメータを格納する表示データ格納装置
   と、表示する地域を設定する入力指示装置と、前記入力
   指示装置で設定した地域と、あらかじめ設定しておいた
   位置および方位により表示する地域の地形データを、前
   記表示データ格納装置に格納した圧縮したデータから検
   索する圧縮データ検索装置と、検索した地形データの頂
   点座標を入力し、地形データに平面を張り付けることに
   より地形表面の立体形状モデルを作成する表示処理装置
   と、前記表示処理装置にて作成した形状モデルを入力
   し、三次元の地形として表示する出力表示装置とで構成
   したことを特徴とする地形表示装置。
3. 【請求項３】 緯度・経度・標高の各数値から構成され
   るデジタル地形データを格納したデータベース管理装置
   と、前記データベース管理装置から地形データを入力
   し、表示に必要な地形表面の陰影の度合いを表すパラメ
   ータに変換する変換装置と、前記データベース管理装置
   から入力した地形データを圧縮するデータ圧縮装置と、
   前記データ圧縮装置で圧縮した地形データおよびそのデ
   ータに対応する前記変換装置からのパラメータを格納す
   る表示データ格納装置と、表示する地域を設定する入力
   指示装置と、前記入力指示装置で設定した地域と、あら
   かじめ設定しておいた位置および方位により表示する地
   域の地形データを、前記表示データ格納装置に格納した
   圧縮したデータから検索する圧縮データ検索装置と、圧
   縮したデータの整合をとるデータ整合装置と、検索し整
   合をとった地形データを入力し、地形データに平面を張
   り付けることにより地形表面の立体形状モデルを作成す
   る表示処理装置と、前記表示処理装置にて作成した形状
   モデルを入力して、三次元の地形として表示する出力表
   示装置とで構成したことを特徴とする地形表示装置。